Роботы-ликвидаторы или люди в экзоскелетах?, Перспективы робототехники для атомной энергетики Опции

[VBVB]

Многие операции при ликвидации аварий на объектах атомной энергетики могли бы решать роботы.
Но как показали Чернобыль и Фукусима, полуавтономные роботы-ликвидаторы бестолковы, технически плохо подходят к обстоятельствам, ломаются и глючат, не пролазят в узкие отверстия и обрушенные/захламленные помещения и т.д.
Однако в близком будущем эта ситуация может кардинально измениться.
В РФ, например, собираются довести до железа два проекта роботов-аватаров для нужд вооруженных сил и МЧС.

История боевого робота-аватара SAR-401, показанного Владимиру Путину в начале текущего года в Климовске, получила продолжение.
Первый робот для Минобороны будет похож на фантастическое хищное животное.

Целью работы является разработка базовых платформ «для обеспечения перемещения мобильных биоморфных роботов», в том числе в сложной недетерминированной (неопределенной) обстановке и в условиях труднопроходимой местности. Разрабатываются две базовые платформы – среднего мобильного биоморфного робота массой до 400 кг (БПМБР-400) и мобильного робота (по облику похожего на рысь) массой до 100 кг (БПМБР-100).

Платформа должна послужить базой для создания мобильного биоморфного робота путем установки на нее систем и аппаратуры управления и целевой нагрузки. В аппаратуру управления войдут бортовая информационно-управляющая система, аппаратура технического зрения, передачи данных, навигации и ориентации, планирования маршрутов и перемещений, управления движением за маяком (поводырем). В составе целевой нагрузки могут быть средства разведки, платформа перевозки боеприпасов и амуниции, средства разведки минно-взрывных заграждений, вооружение или средства эвакуации убитых и раненых с поля боя (для БПМБР-400).

БПМБР-100 должен обеспечивать передвижение в условиях городской инфраструктуры и по пересеченной местности, в том числе в гололедицу, по снегу глубиной до 20 см и по залитым водой поверхностям глубиной до 30 см. Его хотят наделить способностью бегать по лестницам, преодолевать рвы шириной до 40 см и стенки высотой до 30 см. Скорость передвижения должна быть до 15 км/ч по равнинной местности и до 10 км/ч – по пересеченной. Аналогичными способностями будет обладать и БПМБР-400, с той лишь разницей, что он будет больше, а значит и полоса препятствий для него будет сложней.

«Сердцем» робота станут электроагрегаты с двигателем внутреннего сгорания, а «лапами» – четыре рычажных движителя. От «зверушек» ждут бодрости при температурах от минус 40 до плюс 50 градусов. Согласно контракту, государственные испытания опытного образца должны пройти в январе – июне 2019 года.

Предлагаю обсудить в этой теме, что наиболее рационально разработать для возможной ликвидации аварий на атомных объектах - защитный биоскафандр с экзоскелетом и оператором внутри или антропоморфного робота-аватара, удаленно управлемого оператором с оборудованием дополненной реальности?

Сообщение отредактировал VBVB - 18.10.2015, 15:35

[VBVB]

Несмотря, что ликвидация последствий Чернобыля заставил инженеров сильно передумать конструкции многих роботов и разработать новые машины оригинальной компоновки, опыт Фукусимы показал, что впрок этот опыт не пошел.
Небольшая подборка робототехнических устройств, кооторые применялись в Чернобыле здесь.
Это были в основном колесные и гусеничные аппараты сродни роботам-саперам и детским игрушкам. Японцы тоже такие аппараты пытались на Фукусиме использовать и без особого успеха (двери с трудом открывают, не пролазят никуда, цепляются везде, трудно карабкаются по лестницам и т.п.).

Сейчас уже в нашей стране есть прототипы человекоподобных роботов. МЧС одного опробовало, второго в космонавты готовят (1, 2). Но насколько эти радио-телеуправляемые аппараты могут справится с тезнической проблемой в разрушенном здании энергоблока?

Может действительно надежнее и проще создать эффективный радиозащитный скафандр для человека с ДВС на спине и экзоскелетом для ликвидаторов аварий в сложной радиационной, химической и температурной остановке. Подготовленный человек по реакции, сообразительности и умению быстро оценивать и ориентироваться в сложной обстановке роботов явно будет превосходить в ближайшие 15-20 лет.

[LAV48]

эффективный радиозащитный скафандр для человека

А вообще, на сколько такой возможен? Как я понимаю, основной урон будет от гаммы и область применения в ликвидациях аварий всё равно ограничится доступом в "подсобные" помещения.

[VBVB]

А вообще, на сколько такой возможен? Как я понимаю, основной урон будет от гаммы и область применения в ликвидациях аварий всё равно ограничится доступом в "подсобные" помещения.

Все упирается в вес и оптимизацию биозащиты. Спереди часть защиты от гамма-излучения и нейтронов может осуществлять элементы конструкции экзоскелета, навешимаемый набор модульных инструментов и измерительной аппаратуры, элементы системы жизнеобеспечения и терморегуляции, запас воды/охладителя. Сзади спину от гамма-излучения и нейтронов будет защищать двигатель с топливом и узлы экзоскелета.

На Фукусиме японцы применяли радиационнозащитные жилеты и шорты из вольфрам-содержащего синтетического волокна суммарной массой до 15 кг. Отечественный противорадиационный универсальный жилет типа "Гамма-1" весит около 12.5 кг.
Грубо говоря на полную по поверхности защиту тела человека потребуется масса радиационно-защитного тканного материала около 45-50 кг. Тогда можно грубо посчитать, что приемлемый радиозащитный скафандр для человека с ДВС (или малый дизель-генератор в качестве силовой установки) и экзоскелетом будет весить около 110-130 кг. Нынешние текущие разработки экзоскелетов позволяют создать экзоскелет уверенно двигающий человека в аммуниции весом около 160-180 кг, довести возможности имеющихся экзоскелетов до передвижения массы в 220-250 кг вполне реально.

Вообще в космических скафандрах давно уже ряд проблем похожих решен, правда эти скафандры и стоят космически...

Сообщение отредактировал VBVB - 1.2.2017, 22:05

[Dozik]

Отечественный противорадиационный универсальный жилет типа "Гамма-1" весит около 12.5 кг.

Нам что-то присылали подобное: с коэффициентом ослабления - 1,12. Т.е. дозу ослабляет на 12%...
Свинцовый костюм для ослабления гамма-излучения от цезия-137 с коэффицентом 1,5 должен иметь толщину - 0,45 см. Защищать нужно все жизнено-важные органы. Как минимум - на килограммов 50-60 потянет.
Небольшой бонус: как правило, в помещениях АЭС (тем более аварийных) излучение ослабленное и рассеяное - спектр более мягкий, чем у цезия, что может увеличить коэффициент ослабления до 2-5...

Сообщение отредактировал Dozik - 4.2.2017, 17:46